凸顯化學思維特征順勢建構化學觀念
——基于觀念建構的“離子反應及其發生的條件”課堂教學設計

經志俊 李明星

（1南京市第三高級中學江蘇南京210001；2江蘇省興化中學江蘇興化225700）

凸顯化學思維特征順勢建構化學觀念
——基于觀念建構的“離子反應及其發生的條件”課堂教學設計

經志俊1李明星2

（1南京市第三高級中學江蘇南京210001；2江蘇省興化中學江蘇興化225700）

精心設計表格，以分組實驗為抓手，從離子變化的角度分析實際問題，通過表格向導，漸次建構離子反應、離子方程式、離子方程式的意義、離子反應發生的條件等核心概念；借力迷思概念，以深化探究為平臺，提升對離子反應發生條件的認識，學會規范書寫離子方程式，體驗離子反應在生產生活中的應用。凸顯化學思維特征，順勢建構實驗觀、微粒觀和守恒觀等化學基本觀念。

化學思維特征；離子反應；離子方程式；化學觀念

新課程倡導“觀念建構”的教學，提倡以具體知識為載體，注重知識的認知過程，把握概念間的聯系和遷移，形成基本的化學觀念，并運用化學觀念加深對化學知識的整體、本質和特征的認識。

知識是觀念建構的載體，觀念是知識建構的引導。筆者依據“追求知識與觀念雙重建構”的教學目標，對課程標準和實驗教材進行了重新解讀；遵循“從宏觀、微觀和符號三種水平上認識和理解化學知識，并建立三者之間的內在聯系”這一化學學科特有的思維方式，對“離子反應及其條件”課堂教學的進行了重新定位。從宏觀的實驗探究入手，結合反應過程的微觀分析，落實反應本質的符號表征，強化“微粒觀”、“實驗觀”和“守恒觀”等化學觀念的建構與體驗。

一、課標與教材解讀

二、教學設計的指導思想

凸顯化學思維特征：以實驗探究為平臺，引導學生宏觀觀察反應現象，微觀分析反應過程，符號表征反應實質，并通過離子方程式解讀化學反應的信息。

順勢建構化學觀念：以化學知識為載體、以學生活動為形式、以引發思維為過程，落實“實驗觀”、“微粒觀”和“守恒觀”的建構與體驗，讓學生站在化學觀念的高度深刻理解“離子反應”、“離子方程式”、“離子反應發生的條件”等核心概念，靈活解決生產生活中涉及離子反應的實際問題。

引導學生自主建構：把握概念間的邏輯聯系，依據知識發展的脈絡，用精心設計的表格為學生搭建學習平臺，讓學生在表格的向導下，通過實驗、分析、交流等手段自主建構核心概念，深化對離子反應規律的理解，規范離子方程式的書寫。

三、教學實施策略

1.精心設計教學目標，追求知識和觀念的雙重建構

知識建構目標——通過實驗探究引發分析思考，漸次建構“離子反應”、“離子方程式”、“離子方程式的意義”、“難電離物質”、“離子反應發生的條件”等核心概念。正確掌握離子方程式的書寫方法。用離子反應的視野深入理解氯離子檢驗和粗鹽提純的化學原理。

觀念建構目標——從實驗現象的宏觀觀察，到反應過程的微觀分析，再到反應實質的符號表征，讓學生感受化學科學特有的思維特征；從離子運動和變化的角度理解化學反應的實質，用離子濃度降低的標準把握離子反應發生條件，注重微粒觀的建構；體驗實驗探究在化學學習中的價值，通過對比實驗和數字化實驗技術的運用，感受實驗方法的優化對形成正確認識的意義，充實實驗觀的建構；強調離子方程式的規范書寫遵循電荷守恒和質量守恒的原則，強化守恒觀的建構。

表2 離子反應核心概念建構

2.精心設計教學環節，實現知識和觀念的雙重建構

（1）精心設計表格，引領思維發展，建構核心概念

a.表2要求完成分組實驗①～⑥，填寫實驗現象和對應的化學方程式。

b.表2“微觀分析反應情況”的引領下，結合電解質在溶液中的電離情況，分組交流實驗①～⑥溶液中的離子在反應前后的變化，揭示化學反應的實質，建構離子反應的概念。

c.引發學生用實際參加反應的離子符號表征化學反應的實質，建構離子方程式的概念。

d.比較實驗①和②，③和④，⑤和⑥的化學方程式和離子方程式，認識離子方程式的意義——可以表示一種類型的離子反應。鼓勵學生列舉三個離子方程式所能代表的另一反應的化學方程式，深化對離子方程式意義的理解，捕捉迷思概念——CO32-+2H+=CO2↑+H2O表示碳酸鈣與鹽酸的反應，H++OH-=H2O可表示氫氧化鋇溶液與硫酸的反應。

e.據表2實驗①～⑥，引導學生歸納復分解型離子反應發生的條件（生成沉淀、氣體或水），并通過討論交流將認識上升到離子間通過反應導致離子濃度降低的高度。

f.表2要求完成分組實驗⑦～⑧，分組交流反應能否發生并闡述判斷依據。捕捉迷思概念——醋酸鈉與鹽酸不反應，復分解型離子反應一定要生成沉淀、氣體或水。

（2）深化探究學習，提升認知水平，消弭迷思概念

表3 主要迷思概念的形成原因與消弭策略

［深化探究1］醋酸鈉溶液與鹽酸是否反應

實驗操作：①取等體積兩份稀鹽酸，其中一份中加入濃醋酸鈉溶液，另一份加入與濃醋酸鈉溶液等體積的水②測定并比較兩份溶液的pH值。

實驗現象：加入醋酸鈉溶液的那份稀鹽酸pH較大。

現象分析：pH較大，則c（H+）較小，Cl-與H+在稀溶液中不反應，表明CH3COO-與H+發生了反應，生成了難電離的CH3COOH。

符號表征：H++CH3COO-=CH3COOH

提升認識：復分解型離子反應發生條件：生成難溶物質、揮發性物質和難電離物質。

告知學生弱酸（CH3COOH）、弱堿（NH3·H2O）和水是常見的難電離物質。

［深化探究2］氫氧化鋇溶液與硫酸反應的定量分析

實驗操作：往氫氧化鋇溶液中逐滴加入稀硫酸，跟蹤測定反應過程的溶液pH值和電導率變化。

實驗現象［4］：

現象分析：定性分析——Ba2+、SO42-結合為BaSO4沉淀；H+、OH-結合成H2O。定量分析——當pH≈7時（OH-+H+=H2O反應完成），電導率近似為零（Ba2++ SO42-=BaSO4↓反應完全），從Ba（OH）2的組成可知參加反應的Ba2+和OH-之比為2∶1。

符號表征：Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O

提升認識：通過數字化實驗的演示，引導學生認識氫氧化鋇溶液中滴加硫酸，同時發生OH-+H+=H2O，Ba2++SO42-=BaSO4↓兩個離子反應，且兩者間存在特定的量的關系，書寫離子方程式必須依據客觀事實準確反映出這種內在聯系。

［深化探究3］離子方程式的規范書寫

研讀教材p32，領悟“拆”的原則——可溶于水且完全電離的物質（強酸、強堿、絕大多數可溶性鹽）拆成離子形式，其余物質（難溶物質、難電離物質、氣體等）需保留化學式。“查”的目標——是否滿足電荷守恒和質量守恒意識的客觀事實。完成碳酸鈣與鹽酸反應的離子方程式的正確書寫。

表4 離子反應的應用及其原理的理解

（3）聯系生產生活，解決實際問題，體驗學習價值

以學生熟悉粗鹽提純和氯離子檢驗為情境，通過對比實驗和流程分析，從離子反應的角度領悟氯離子檢驗中稀硝酸的作用，理解粗鹽提純過程中各種試劑添加的用量與順序，把握過濾操作的時機，深化對粗鹽提純化學原理的理解，強化離子方程式的書寫訓練。

（4）盤點學習收獲，鞏固基礎知識，強化觀念建構

［知識篇］

①離子反應——有離子參加的化學反應；

②離子方程式——用實際參加反應的離子符號來表示反應的式子；

③離子方程式的意義——能表示同一類型的離子反應；

④復分解型離子反應發生的條件——生成難溶物質、揮發性物質、難電離物質（弱酸、弱堿、水是常見的難電離物質）；

⑤離子方程式書寫的一般步驟：“寫”、“改”、“刪”、“查”。

［觀念篇］

①從離子變化的角度認識化學反應的本質，從離子濃度變化的角度把握離子反應進行的方向。

②實驗是化學學習和研究的重要方法，實驗方案的嚴謹是取得正確認識的前提，實驗方法的優化是提高認識水平的保障。離子方程式必須正確反映實驗事實。

③電荷守恒、質量守恒是書寫離子方程式必須遵循的原則，也是判斷離子方程式書寫正確與否的一種判據。

［1］中華人民共和國教育部制訂.普通高中化學課程標準（實驗）［M］.北京：人民教育出版社，2003：11

［2］宋心琦主編.普通高中課程標準實驗教科書：化學（必修1）［M］.北京：人民教育出版社，2007：31～33

［3］王祖浩主編.普通高中課程標準實驗教科書：化學（必修1）［M］.南京：江蘇教育出版社，2004：47～48

［4］王磊主編.普通高中課程標準實驗教科書：化學（必修1）［M］.濟南：山東科學技術出版社，2004：41～43

［5］保志明.運用實驗體現概念的建構過程——“離子反應的教學與思考”［J］.中學化學教學參考，2012，（7）：16-17

1008-0546（2014）01-0011-04

G633.8

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10.3969/j.issn.1008-0546.2014.01.004